2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a design tool for next generation floating offshore wind turbines and its validation
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19H02364
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
宇都宮 智昭 九州大学, 工学研究院, 教授 (10211773)
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2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 洋上風力発電 / 浮体式洋上風力発電 / 設計ツール / 流力弾性解析 / スパー型浮体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
10MW超級の次世代浮体式洋上風力発電施設においては、2～5MW級の従来の浮体式洋上風力発電施設と異なり、疲労限界状態がタワー・浮体の設計における支配要因になると思われる。これに有効に対応できる設計ツールの開発を目的として、以下、1)～3)を実施した。
1) 現状の剛体多体系モデルに基づく手法は、ソルバーとして汎用のMSC Adamsを用いているが、まずはこれと等価な結果が得られるようなマルチボディダイナミクスソルバーのコーディングをおこなう。本年度は、ソースコードが公開されているMBDynを用いて、単純な動力学モデルに対してAdamsとMBDynの解析結果が一致すること、および、単純化した浮体式風車モデルに対して空力弾性解析が可能であることを確認し、MBDynをソルバーとする方針を確立した。
2) FEM詳細モデルのマルチボディダイナミクスソルバーへの組み込み手法を検討する。本年度は、MSC Adamsに実装されているFlex機能により弾性FEMモデルを剛体要素と置き換える手法について、これが実際に可能であることを確認した。
3) 発電時における風車制御プログラムを開発する。インハウスコードとして整備し、MSC AdamsおよびMBDyn双方に対して適用可能なものとする。また、スパー型浮体におけるネガティブダンピングの制御およびヨー制御についても検討する。本年度は、OrcaflexおよびAdamsに組み込み可能な形で、定格風速付近を除き、ネガティブダンピングの制御について検討できた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究計画において、1)～3)のサブテーマごとにそれぞれ目標をたてていたが、それぞれ、おおむね達成している。実際、1)～3)それぞれに対応した講演発表論文も投稿・受理済みであり、成果の公表も行う予定となっている。
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| Strategy for Future Research Activity |
現時点で、大きな問題点は発生していないため、当初の研究計画どおりに推進する。
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